Промышленное производство изотопа с чистотой свыше 99,99% закладывает основу для уменьшения квантовых шумов в кремниевых процессорах и повышает технологическую автономию страны в области квантовых вычислений
Китай сообщил о запуске промышленного производства изотопа кремния-28 с чистотой более 99,99% — важного компонента для кремниевых квантовых процессоров. Эта разработка была осуществлена структурами Китайской национальной ядерной корпорации (CNNC) и считается значительным шагом к снижению технологической зависимости в сфере квантовых вычислений.
Проект был реализован Институтом физико-химической инженерии ядерной промышленности (RIPCENI), который входит в систему ядерной отрасли Китая. Именно здесь удалось довести технологию получения и очистки изотопа до уровня стабильного промышленного производства, а не ограниченных лабораторных партий.
Кремний-28 представляет собой стабильный изотоп кремния, практически лишённый примесей других изотопов. Его значимость для квантовых технологий обусловлена физикой декогеренции: в квантовых чипах даже незначительные колебания атомной решётки могут разрушать состояние кубитов. В обычном кремнии такие колебания неизбежны из-за смешения изотопов, в то время как почти чистый кремний-28 значительно снижает уровень «фонового шума» и повышает стабильность квантовых состояний.
По словам академика Юй Дапэна (Yu Dapeng) из Китайской академии наук, применение данного материала открывает путь к масштабируемому управлению кубитами в кремниевых квантовых системах — то есть к архитектурам, где возможно одновременно контролировать большое количество квантовых элементов без утраты устойчивости вычислений.
Согласно оценке академика Китайской инженерной академии Лэй Цзэнгуана (Lei Zengguang), переход от научных разработок к массовому производству занял несколько лет и стал этапом, который фактически переводит технологию из области экспериментов в сферу промышленной инженерии.
В CNNC подчеркивают, что программа развития расширяется: сейчас речь идёт о создании линейки стабильных изотопов для ядерной энергетики, медицины, аэрокосмической отрасли, квантовой информации, физики частиц и исследований дальнего космоса.
Стабильные изотопы используются в самых различных областях — от медицинской диагностики и радиотерапии до экологического мониторинга и фундаментальной физики. Их промышленное производство считается одной из ключевых технологий высокотехнологичной экономики.
На сегодняшний день RIPCENI уже освоил производство 26 типов стабильных изотопов 12 элементов, включая молибден, теллур, никель, цинк, кремний и иттербий.
Основное значение разработки заключается в том, что Китай получает полный цикл производства ключевого материала для кремниевых квантовых чипов внутри страны. Это усиливает контроль над технологической цепочкой квантовых вычислений и снижает зависимость от иностранных поставок сверхчистых изотопов.
Источник